Keepalived 高可用集群

目录

一、Keepalived工具介绍

1、用户空间核心组件：

2、Watch Dog：监控进程（来监控整个架构是否有问题）

二、vrrp协议（虚拟路由冗余协议）

1、vrrp是什么？

2、vrrp工作过程

3、keepalived、vrrp及其工作原理

4、keepalived体系主要模块

三、实验：搭建LVS+Keepalived高可用集群

第一步：配置负载调度器（主keepalived服务器：192.168.170.113）

第二步：配置负载调度器 备用keepalived服务器 192.168.170.114

第三步：配置节点服务器web1 192.168.170.115

第四步：配置web2 192.168.170.116配置与web1相同

第五步：在客户机上测试 192.168.170.111

第六步：测试主keepalived服务器192.168.170.113

一、Keepalived工具介绍

①支持故障自动切换

②支持节点健康状态检查

③基于vrrp协议完成地址流动

④为vip地址所在的节点生成ipvs规则（在配置文件中预先定义）

⑤基于脚本调用接口完成脚本中定义的功能，进而影响集群事务，以此支持nginx，haproxy等服务

⑥官方网站：https://keepalived.org/

1、用户空间核心组件：

①vrrp stack：VIP消息通告

②checkers：监测real server 就是监控后端真实服务器的服务

③system call：实现vrrp协议状态转化时调用脚本的功能

④SMTP：邮件组件（报警邮件）

⑤IPVS wrapper：生成IPVS规则（直接生成ipvsadm）

⑥Netlink Reflector：网络接口（将虚拟地址ip地址飘动）

2、Watch Dog：监控进程（来监控整个架构是否有问题）

①控制组件：提供keep alived.conf的解析器，完成keepalived配置

②IO复用器：针对网络目的而优化的自己的线程抽象

③内存管理组件：为某些通用的内存管理功能提供访问权限

二、vrrp协议（虚拟路由冗余协议）

keepalived采用vrrp热备份协议实现Linux服务器的多机热备功能。

1、vrrp是什么？


①是针对路由器的一种备份解决方案

②由多台路由器组成一个热备组，通过共用的虚拟ip地址对外提供服务

③每个热备组内同时只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态

④若当前在线的路由器失效，则其他路由器会根据设置的优先级自动接替虚拟ip地址，继续提供服务

2、vrrp工作过程

①选举master，比较优先级，高的为mater，若优先级相同无master时，比较接口ip地址，大的为master，master设备发送arp报文，承担报文转发工作：

②状态维持，master设备周期发送通告报文，公布配置信息和工作状态：

③backup设备根据收到的通告报文判断master设备是否工作正常，如果master设备主动放弃master地位时，会发送优先级为0的通告报文，backup设备收到后会快速切换成master设备或者定时器超时后backup设备认为master设备无法正常工作，会切换状态为master。

3、keepalived、vrrp及其工作原理

①keepalived是一个基于vrrp协议来实现LVS服务高可用的方案，可以解决静态路由出现的单点故障问题。

②在一个LVS服务集群中通常有主服务器和备份服务器两种角色的服务器，但是对外表现为虚拟ip。主服务器会发送vrrp通告信息给备份服务器，当备份服务器收不到vrrp消息的时候，即主服务器异常的时候，备份服务器就会接管虚拟ip，继续提供服务，从而保证了高可用性。

4、keepalived体系主要模块

keepalived体系架构中主要有三个模块，分别是core、check、vrrp。

①core模块：为keepalived的核心，负责进程的启动，维护及全局配置文件的加载和解析。

②vrrp模块：是实现vrrp协议的

③check模块：负责健康检查，常见的方式有端口检查及url检查

三、实验：搭建LVS+Keepalived高可用集群

实验环境：

客户机：192.168.170.111 vip：192.168.170.11

主keepalived：192.168.170.113

备keepalived：192.168.170.114

web1：192.168.170.115

web2：192.168.170.116

第一步：配置负载调度器（主keepalived服务器：192.168.170.113）

############################ 配置Keepalived master服务器 #################################1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
setenforce 02. #安装服务
yum install ipvsadm keepalived -y 3. #修改配置文件keeplived.conf
cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
vim keepalived.conf......
global_defs {						#定义全局参数
--10行--修改，邮件服务指向本地smtp_server 127.0.0.1
--12行--修改，指定服务器（路由器）的名称，主备服务器名称须不同，主为LVS_01，备为LVS_02router_id LVS_01
}vrrp_instance VI_1 {				#定义VRRP热备实例参数
--20行--修改，指定热备状态，主为MASTER，备为BACKUPstate MASTER
--21行--修改，指定承载vip地址的物理接口interface ens33
--22行--修改，指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致	virtual_router_id 10
--23行--修改，指定优先级，数值越大优先级越高，主为100，备为99priority 100advert_int 1					#通告间隔秒数(心跳频率)authentication {				#定义认证信息,每个热备组保持一致auth_type PASS				#认证类型
--27行--修改，指定验证密码，主备服务器保持一致auth_pass 123123}virtual_ipaddress {				#指定群集vip地址192.168.170.11}
}
--36行--修改，指定虚拟服务器地址(VIP)、端口，定义虚拟服务器和Web服务器池参数
virtual_server 192.168.170.11 80 {delay_loop 6					#健康检查的间隔时间(秒)lb_algo rr						#指定调度算法，轮询(rr)
--39行--修改，指定群集工作模式，直接路由(DR)lb_kind DRpersistence_timeout 50			#连接保持时间(秒)protocol TCP					#应用服务采用的是 TCP协议
--43行--修改，指定第一个Web节点的地址、端口real_server 192.168.79.115 80 {weight 1					#节点的权重
--45行--删除，添加以下健康检查方式		TCP_CHECK {connect_port 80			#添加检查的目标端口connect_timeout 3		#添加连接超时(秒)nb_get_retry 3			#添加重试次数delay_before_retry 3	#添加重试间隔}}real_server 192.168.79.116 80 {		#添加第二个 Web节点的地址、端口weight 1TCP_CHECK {connect_port 80connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3}}
}
##删除后面多余的配置##4. #启动服务、查看虚拟网卡vip
systemctl start keepalived
ip addr show dev ens33	5. #调整proc响应参数，关闭Linux内核的重定向参数响应
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 06. #刷新一下
sysctl -p############################# 配置ipvsadm #################################7. #配置负载分配策略，并启动服务
ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service8. 
#清空ipvsadm，并做策略
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.170.11:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.170.11:80 -r 192.168.170.115:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.170.11:80 -r 192.168.170.116:80 -g9. #保存设置
ipvsadm
ipvsadm -ln
ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm

第二步：配置负载调度器 备用keepalived服务器 192.168.170.114

############################ 配置Keepalived master服务器 #################################1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
setenforce 02. #安装服务
yum -y install ipvsadm keepalived3. #修改配置文件keeplived.conf
cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
vim keepalived.conf......
global_defs {						#定义全局参数
--10行--修改，邮件服务指向本地smtp_server 127.0.0.1
--12行--修改，指定服务器（路由器）的名称，主备服务器名称须不同，主为LVS_01，备为LVS_02router_id LVS_01
}vrrp_instance VI_1 {				#定义VRRP热备实例参数
--20行--修改，指定热备状态，主为MASTER，备为BACKUPstate BACKUP
--21行--修改，指定承载vip地址的物理接口interface ens33
--22行--修改，指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致	virtual_router_id 10
--23行--修改，指定优先级，数值越大优先级越高，主为100，备为99priority 99advert_int 1					#通告间隔秒数(心跳频率)authentication {				#定义认证信息,每个热备组保持一致auth_type PASS				#认证类型
--27行--修改，指定验证密码，主备服务器保持一致auth_pass 123123}virtual_ipaddress {				#指定群集vip地址192.168.79.25}
}
--36行--修改，指定虚拟服务器地址(VIP)、端口，定义虚拟服务器和Web服务器池参数
virtual_server 192.168.79.25 80 {delay_loop 6					#健康检查的间隔时间(秒)lb_algo rr						#指定调度算法，轮询(rr)
--39行--修改，指定群集工作模式，直接路由(DR)lb_kind DRpersistence_timeout 50			#连接保持时间(秒)protocol TCP					#应用服务采用的是 TCP协议
--43行--修改，指定第一个Web节点的地址、端口real_server 192.168.79.230 80 {weight 1					#节点的权重
--45行--删除，添加以下健康检查方式		TCP_CHECK {connect_port 80			#添加检查的目标端口connect_timeout 3		#添加连接超时(秒)nb_get_retry 3			#添加重试次数delay_before_retry 3	#添加重试间隔}}real_server 192.168.79.240 80 {		#添加第二个 Web节点的地址、端口weight 1TCP_CHECK {connect_port 80connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3}}
}
##删除后面多余的配置##4. #启动服务、查看虚拟网卡vip
systemctl start keepalived
ip addr show dev ens33	5. #调整proce响应参数，关闭Linux内核的重定向参数响应
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 06. #刷新一下
sysctl -p############################# 配置ipvsadm #################################7. #配置负载分配策略，并启动服务
ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service8. #清空ipvsadm，并做策略
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.79.25:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.79.25:80 -r 192.168.79.240:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.79.25:80 -r 192.168.79.230:80 -g9. #保存设置
ipvsadm
ipvsadm -ln
ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm

第三步：配置节点服务器web1 192.168.170.115

1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 02. #安装并开启httpd服务
yum -y install httpd
systemctl start httpd3. #配置站点文件
vim /var/www/html/index.html
this is zhuo web1!4. #配置虚拟vip
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.79.25
NETMASK=255.255.255.2555. #重启网络服务，开启虚拟网卡
systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:06. #设置路由
route add -host 192.168.79.25 dev lo:0
route -n7. #调整 proc 响应参数
#添加系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
#系统不使用原地址来设置ARP请求的源地址，而是物理mac地址上的IP
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 28. #刷新proc参数
sysctl -p

第四步：配置web2 192.168.170.116配置与web1相同

1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 02. #安装并开启httpd服务
yum -y install httpd
systemctl start httpd3. #配置站点文件
vim /var/www/html/index.html
this is lmz web2!4. #配置虚拟vip
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.79.25
NETMASK=255.255.255.2555. #重启网络服务，开启虚拟网卡
systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:06. #设置路由
route add -host 192.168.79.25 dev lo:0
route -n7. #调整 proc 响应参数
#添加系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
#系统不使用原地址来设置ARP请求的源地址，而是物理mac地址上的IP
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 28. #刷新proc参数
sysctl -p

第五步：在客户机上测试 192.168.170.111

curl 192.168.170.11

第六步：测试主keepalived服务器192.168.170.113

备keepalived服务器 192.168.170.114

断开主keepalived 192.168.170.113

systemctl stop keepalived.service

此时备用keepalived192.168.170.114中vip出现

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